تبلیغات
اطلاعات عمومی جالب - مطالب عجایب فیزیکی
 
درباره وبلاگ



مدیر وبلاگ : حجت علی کرمی
نظرسنجی
لطفا میزان رضایت خود را از وبلاگ بگویید؟








لطفا میزان رضایت خود را از وبلاگ بگویید؟








لطفا میزان رضایت خود را از وبلاگ بگویید؟








جستجو

چاپ این صفحه
آمار وبلاگ
  • کل بازدید :
  • بازدید امروز :
  • بازدید دیروز :
  • بازدید این ماه :
  • بازدید ماه قبل :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :
اطلاعات عمومی جالب




روش‌هایی برای نامرئی کردن اجسام

استفاده از قوانین ساده اُپتیک، روش‌هایی را برای نامرئی کردن اجسام فراهم می‌آورد.

نامرئی‌کردن به مواد و روش‌های پیچیده نیازی ندارد. دو مطالعه که به تازگی انجام شده، نشان می‌دهند که آینه‌ها یا عدسی هایی که به خوبی کارگذاشته شده باشند، می‌توانند ماهی‌ها، گربه‌ها و حتی انسان‌ها را پنهان کند.

از سال 2006، فیزیکدانان مواد پیچیده‌ای را به کار گرفته‌اند که می‌تواند امواج نوری را پیرامون اجسام طوری هدایت کند که جسم نامرئی به نظر برسد. اما این روش‌های نامرئی کردن، تنها در محدوده باریکی از طول‌موج‌ها کار می‌کند.

جان هووِل، فیزیکدانی از دانشگاه روچستر در نیویورک، به تازگی دریافته که بسیاری از مواد ساده و دردسترس نیز می‌توانند نور را هدایت کنند. هوول و پسر 14 ساله او بنجامین، سه وسیله را طراحی کردند که اجسام با اندازه طبیعی‌شان را نامرئی می‌کند.

آنها در یک وسیله از یک تانکر آب به شکل L استفاده کردند، در دیگری از شبکه‌ای از لنزها و و در سومین وسیله از مجموعه‌ای از آینه‌ها استفاده کردند: تمام این ابزارها براساس قوانین بازتاب و شکستی است که دانش‌آموزان در فیزیک دبیرستان می‌آموزند. هوول‌ و پسرش گزارش دادند که صندلی‌ها، هلی‌کوپترهای اسباب‌بازی و حتی انسان‌ها را پنهان کرده‌اند، البته به طوری که این نامرئی شدن تنها از یک جهت دیده می‌شود.

هوول در این باره می‌گوید: «کارِ ما از زیبایی کار دیگران چیزی کم نکرده، بلکه نشان داده روش‌های ساده‌ای برای نامرئی کردن وجود دارد.»

تیمی به رهبری هانگ شنگ چِن از دانشگاه ژجیانگ  در چین، رهیافت مشابهی را برای پنهان کردن یک ماهی در تانکر آب و نیز یک گربه به کار گرفتند. تیمِ چِن حفاظ‌های شیشه‌ای مربعی و شش ضلعی‌ای ساختند که مانند منشور برای خم کردن نور به دور جسم عمل می‌کند.

جان پندری، فیزیکدانی از کالج سلطنتی لندن که برای اولین بار ناپدید کردن را با استفاده از مواد مصنوعی مطرح کرد، بیان می‌کند که این روش ساده برای نامرئی کردن محدویت‌هایی دارد. به گفته او، این مدل ناپدیدکردن هرگز قادر نیست تا اجسام را از تمام جهات نامرئی ‌کند.

با این وجود یکی از این روش‌های جدید مخفی کردن، می‌تواند استفاده عملی داشته باشد. هوول پیشنهاد می‌کند که یک آینه یا عدسی می‌تواند یک ماهواره سِری را از دید ناظرانِ روی زمین مخفی کند.




نوع مطلب : عجایب فیزیکی، مطالب جالب، 
برچسب ها :
لینک های مرتبط :


دوشنبه 17 تیر 1392 :: نویسنده : محمد حسین والی
چرا آب گرم زودتر از آب سرد منجمد میشود


 شک کردن در مورد اینکه آب گرم زودتر منجمد میشود یا آب سرد؛ممکناست ساده به نظر برسد ولی دلایل تقریبا محکم علمی ممکن است شمارا به فکر کردن دوباره در این مورد وادار کند.این اتفاق طبیعی(اثر امپمبا)نام دارد.این نام را به افتخار (اراستو امپمبا)((دانش آموزی که این اثر را مشاهده وثبت کرد))انتخاب کرده اند.اثر او زمانی رخ میدهد که دو مقدار مساوی آب را با دماهای متفاوت را در معرض منبع سردی قرار می دهند و آبی که دمای بالاتری دارد زودتر منجمد میشود.مشاهده ی این دانش آموز شک های دانشمندانی مثل:ارسطو و دکات را به یقین تبدیل کرد.برای توضیح این اثر اولین عاملی که به بحث گذاشته میشود؛تبخیر سطحی مایع است.مولکول های سطحی مایع همواره در حال جدا شدن از سطح مایع هستند.به همین دلیل است که لیوان آب در دمای معمولی؛پس از چند روز کاملا خالی میشود و قدری که دمای آب بالا تر باشد متعاقبا تبخیر سطحی زود تر رخ میدهد.به این تر تیب در اثر امپمبا؛تا زمانی که هر دو مقدار آب منجمد شودند؛تبخیر سطحی زودتر در سطح آب با دمای بالاتر انجام میشود.و با داشتن مقدار کم تری آب برای منجمد شدن؛آب با دمای بالا تر زود تر منجمد میشود.ایراد این قسمت این است که این توضیح برای حالتی درست است که سطح مایع باز باشد و در حالتی که سطح مایع بسته است معنی ندارد؛ولی اثر امپا در محفظه های بسته هم انجام میشود.توضیح دیگری هم برای این اثر میدهند و آن این است که مقدار گازهایحل شده در آب گرم کم تر است و به همین دلیل زودتر از آب سردمنجمد میشود.دلیل دیگری که ارائه می شود این است که در زمان منجمد شدن آب از پایین به بالا یخ میزند و با دارا بودن اختلاف جریان حرکت گرما سریع تر انجام می شود.به این معنیکه هر قدر اختلاف دمای سطح آب و کف آب در حال انجماد بیشتر باشد؛حرکت گرما سریع تر انجام میگردد و به همین دلیل هم آب با دمای بالا تر زودتر منجمد میشود.

 





نوع مطلب : عجایب فیزیکی، 
برچسب ها :
لینک های مرتبط :


سه شنبه 4 تیر 1392 :: نویسنده : حجت علی کرمی
روشن کردن لامپ با سیب زمینی! چیزی جالبتر از این نیست، اگر باور ندارید امتحان کنید.

وسایل لازم

  • یک لامپ کوچک 2،5 ولتی

  • یک پایه لامپ

  • 13 قطعه سیم مسی هر کدام به طول تقریبی 25 سانتیمتر (بدون روپوش)

  • 12 نوار باریک مسی به ابعاد 5x1 سانتیمتر و به ضخامت دلخواه

  • 12 نوار باریک روی به ابعاد 5x1 سانتیمتر و به ضخامت دلخواه

  • 12 عدد سیب زمینی

    مس را از سازندگان وسایل مسی می‌توانید تهیه کنید و روی را هم از پوسته پیلهای مصرف شده می‌توانید ببرید.

روش آزمایش

برای انجام آزمایش ، یک نوار مسی و یک نوار رویی را در هر کدام از سیب زمینی‌ها در حدود 1،5 سانتیمتر فرو ببرید. فاصله این دو نوار از هم را در حدود یک سانتیمتر تنظیم کنید. بدین ترتیب هر کدام از سیب زمینی‌ها ، یک پیل ضعیف به شمار می‌آید.

اکنون به وسیله سیمهای رابط مسی ، سیب زمینی‌ها را طوری به همدیگر مربوط سازید که یک نوار مسی از یک سیب زمینی به نوار رویی سیب زمینی دیگر وصل شود. جهت اطمینان کامل از اتصال سیم به صفحه‌های فلزی پس از چند دور پیچیدن ، روی آن نوار چسب بزنید. پس از اتصال سیب زمینی‌ها به یکدیگر ، آنها را به فاصله کمی از هم ، روی میز طوری بچینید که تقریبا تشکیل دایره بدهند. در پایان ، دو انتهای آزاد این پیلها را به دو پیچ پایه لامپ وصل کنید. لامپ روشن خواهد شد.
اگر به جای سیب زمینی از پرتقال ، نارنج و بویژه لیموترش استفاده کنید، نتیجه بهتری خواهید گرفت.

پیل سیب زمینی ، تقلیدی از پیل ولتاست که به سال 1800 میلادی توسط الکساندر ولتا دانشمند ایتالیایی ساخته شده است.




نوع مطلب : عجایب فیزیکی، 
برچسب ها :
لینک های مرتبط :


سه شنبه 13 فروردین 1392 :: نویسنده : محمد حسین والی

موضوع چیست؟

هر مساله در فیزیک هر چند ساده ، می‌تواند پیچیده جاو کند و سوالهای عجیبی مطرح شود که همگان را به فکر وا دارد مثل همین سوال: کی ما سریعتر به دور خورشید می‌گردیم شب یا روز؟

زمین به دور خود می‌چرخد (حرکت وضعی زمین) و این عامل باعث ایجاد شب و روز می‌گردد. بخشی از زمین که رو به خورشید است روز و بخشی دیگر که پشت به خورشید است، شب می‌باشد. پس همیشه یک طرف زمین روز و طرف دیگر شب است. پس این سوال به چه معناست؟ ظاهرا بی‌معنی است.



img/daneshnameh_up/8/8f/Revolution.gif

نکته جالب

نکته در اینجاست که از ما سوال نمی‌شود که کی تمام کره زمین سریعتر تغییر مکان می‌دهد، بلکه سوال می‌شود که ما ساکنان کره زمین ، سریعتر در میان ستارگان حرکت می‌کنیم و این سوال کاملا با معناست.

حقیقت چیست؟

ما در منظومه شمسی دو نوع حرکت داریم: زمین به دور خورشید می‌گردد (حرکت انتقالی زمین) و در عین حال به دور محور زمین می‌چرخیم (حرکت وضعی زمین). این دو حرکت با هم ترکیب می‌شوند، اما نتیجه‌ای که بدست می‌آید، بسته به این که ما در نیمه روز یا نیمه شب زمین باشیم متفاوت خواهد بود.حرکت زمین به دور خورشید از غرب به شرق است. از طرفی زمین هم در همین جهت به دور خود می‌چرخد (یک کره که حول یک محور خود می‌چرخد را در نظر بگیرید وقتی نیمی از کره از غرب به شرق می‌چرخد، بدیهی است که نیمه دیگر از شرق به غرب می‌چرخد)

چون در نیمه شب زمین جهت حرکت وضعی از غرب به شرق است پس این دو سرعت ، یعنی سرعت چرخش زمین به دور محورش بر سرعت گردش زمین به دور خورشید ، افزوده می‌شود. برعکس در نیمه روز که زمین از شرق به غرب حرکت می‌کند، این دو سرعت از هم کم می‌شوند. بنابراین ما نصف شب سریعتر از ظهر در منظومه شمسی حرکت می‌کنیم.

چقدر سریعتر

از آنجا که نقاط اطراف خط استوا در هر ثانیه در حدود نیم کیلومتر حرکت می‌کنند، تفاوت میان سرعت ظهر و سرعت شب در حدود یک کیلومتر است. برای تهران که در مدار 35 درجه قرار دارد، این تفاوت در حدود 800 متر است، یعنی اهالی تهران نصف شب هر ثانیه 800 متر بیشتر از ظهر در منظومه شمسی حرکت می‌کنند.



نوع مطلب : عجایب فیزیکی، 
برچسب ها :
لینک های مرتبط :


سه شنبه 13 فروردین 1392 :: نویسنده : محمد حسین والی

مقدمه

با انجام این آزمایش، شما می توانید توضیح دهید چرا آسمان آبی و غروب خورشید قرمز است. وقتی نور خورشید از اتمسفر می‌گذرد، نور آبی بیشتر از رنگهای دیگر پراکنده می‌شود و یک رنگ زرد - نارنجی در نور عبور کرده باقی می‌گذارد.



img/daneshnameh_up/4/4f/ov15.jpg

وسایل مورد نیاز

  • یک ظرف پلاستیکی شفاف یا یک بشر یا ظرف شیشه‌ای یا آکواریوم
  • یک فلاش یا پروژکتور (نور افکن)
  • شیر خشک
  • فیلتر قطبی کننده (مثل عدسیهای قطبی شده عینک)
  • مقوای سفید (به عنوان پرده)

شرح آزمایش

ظرف شیشه ای را از آب پر کنید و منبع نور را (مانند شکل زیر) طوری قرار دهید که پرتوهای نور از ظزف آب بگذرند. شیر خشک را کم کم به آب اضافه کنید و آن را به هم بزنید. تا زمانی که بتوانید شعاعهای نور را ببینید. همانند شکل یکبار از کنار و بار دیگر از انتها به ظرف نگاه کنید. شما همچنین می‌توانید صفحه مقوایی را در انتهای ظرف ، جایی که نور به آن بتابد نگاه دارید. از کنار ظرف رنگ شعاعها سفید مایل به آبی به نظر می‌رسند ولی از انتهای ظرف ، زرد - نارنجی دیده می‌شوند. اگر به اندازه کافی به آب شیر اضافه کرده باشید، می‌توانید تغییر رنگ شعاع نور از آبی - سفید به زرد - نارنجی را در طول شعاع ببینید.



img/daneshnameh_up/5/5b/ov16.jpg




اگر می‌خواهید از یک شعاع نور باریک استفاده کنید، به کمک یک منگنه ، سوراخی در یک اسلاید سیاه یا فیلم عکاسی 35 میلیمتری یا کارت مقوایی ایجاد کنید. اسلاید ، فیلم یا کارت مقوایی را در پروژکتور قرار دهید (در کنار عدسی نگذارید). پروژکتور را تنظیم کنید تا یک پرتو نور باریک بدست آورید.

چه اتفاقی در حال وقوع است؟

خورشید تولید کننده نور سفید است. این نور سفید از همه رنگها تشکیل یافته است: قرمز ، نارنجی ، زرد ، سبز ، آبی ، نیلی ، بنفش. نور موج است و هر کدام از رنگها به یک فرکانس معین و در نتیجه به یک طول موج معین از نور مربوط می‌باشد. رنگها در رنگین کمان بر اساس فرکانس ترتیب یافته‌اند: نور بنفش ، نیلی و آبی، از نورهای قرمز، نارنجی و زرد، فرکانس بالاتری دارند.

وقتی نور خورشید از اتمسفر زمین می گذرد و با مولکول های گازهای درون جو برخورد می کند، پراکنده می شود. هر چقدر طول موج نور کوتاهتر باشد، بیشتر توسط اتمسفر پراکنده می‌شود، بدلیل این که طول موج نور آبی از طول موج نور قرمز بزرگتر است، حدود 10 برابر بیشتر پراکنده می‌شود. وقتی به آسمان نگاه می‌کنید، رنگ آبی آسمان همان نور آبی پراکنده شده است.


چرا خورشید در حال غروب نارنجی مایل به قرمز دیده می‌شود؟ وقتی خورشید در افق است، نسبت به وقتی در بالای سر شماست، مسیر طولانی‌تری را طی می‌کند تا به چشم شما برسد. بیشتر نور آبی خورشید در هنگام غروب پراکنده می‌شود. رنگی که در نهایت می‌بینید، نارنجی مایل به قرمز است (رنگ نور سفید منهای آبی). طول موج نور بنفش حتی از طول موج نور آبی هم کوتاهتر است و بارها بیشتر از نور آبی پراکنده می‌شود. پس چرا آسمان بنفش است؟ خورشید بیشتر نور آبی گسیل می‌کند تا بنفش ، بنابراین بیشتر نور پراکنده شده در آسمان آبی است.




نوع مطلب : عجایب فیزیکی، 
برچسب ها :
لینک های مرتبط :


سه شنبه 13 فروردین 1392 :: نویسنده : محمد حسین والی

دیسک اسرار آمیز


وقتی که از چرخ و فلک پیاده می شوید، چه اتفاقی می افتد ؟


وقتی که به جسم دواری می نگرید، رد یاب حرکتی چشم شما خسته می شود . و وقتی که به اطراف نگاه کنید ، به نظرمی آید که همه چیز در دنیای اطرافتان بطرف شما می آید( یا از شما دور می شود) .

وسایل مورد نیاز

  • مقوا
  • چسب مایع یا نواری
  • دیسک نمونه
  • یک وسیله ی چرخنده ( گرامافون ، مته برقی با سرعتهای مختلف ، مته دستی و یا غیره )

شرح آزمایش

از تصویر دیسک اسرار آمیز یک کپی تهیه کرده و با استفاده از چسب نواری یا چسب مایع روی مقوای دایره شکلی بچسبانید و سپس مقوای دایره شکل را به مرکز وسیلهُ چرخانتان وصل کنید . دستگاه گرامافون با دوره چرخش 45 یا 78 دوردر دقیقه برای این کار بسیار مناسب است . بعد از اینکه وسیله ی چرخنده را به گردش درآوردید ، به مدت 15 ثانیه به مرکز دیسک نگاه کنید .
سپس نگاه خود را از دیسک برداشته و به دیواریا شخص نزدیکی بنگرید . توجه کنید که شخص یا دیوار به نظر منقبض و یا منبسط می شوند ، به نظر می رسد که شخص مورد نظر به سمت شما هجوم می آورد یا از شما دور می شود.
اگر می توانید تلاش کنید تا دستگاه چرخنده خود را در جهت مخالف به چرخش درآورید. حالا وقتی نگاه خود را از دیسک برمی دارید چه اتفاقی می افتد ؟

چه اتفاقی در حال وقوع است؟

سیستم دیداری شما به حرکاتی که به سمت درون یا بیرون باشد حساس است . وقتی به اجسامی که به مرکز میدان دیدتان نزدیک یا دور می شوند می نگرید ، سلولهای عصبی ای که در قشای دیداری شما قرار دارند، بیشتر تحت تاُ ثیر قرار می گیرند . با نگاه کردن به یک جسم ساکن ، سیگنال هایی با یک قدرت به مغز شما می رسد و وقتی شما به جسم در حال حرکتی خیره می شوید ، قسمتی از این سلولها خسته می شوند و وقتی به دیوار خیره شوید قسمت دیگری از سلولها که کار نکرده اند ، سیگنالهای قوی تری نسبت به قسمت خسته، به مغز ارسال می کنند .
بطور مثال اگر وسیله ی گرداننده در جهت دور شدن از شما ، می چرخد ، وقتی نگاهتان را از آن بر می دارید و به دیوار نگاه می کنید ، بنظر می رسد که دیوار به شما نزدیک می شود . وقتی دستگاه گردانتان را در خلاف جهت بگردانید ، آنگاه بنظر می رسد که جسم به شما نزدیک، و دیوار از شما دور می شود .

ضمیمه

کنار آبشاری بایستید و به نقطه ای درون آبشار بمدت یک دقیقه بنگرید . سپس به صخره ای کنار آبشار نگاه کنید . چه چیزی می بینید؟
خواهید دید که صخره به سمت بالا می رود . این حرکت ظاهری مربوط به خستگی بخشی از سیستم دیداری شما می شود که حرکت بالا رونده و پایین رونده را آشکار می کند.




نوع مطلب : عجایب فیزیکی، 
برچسب ها :
لینک های مرتبط :


سه شنبه 13 فروردین 1392 :: نویسنده : محمد حسین والی

هدف آزمایش

هر کسی می‌تواند نقطه کور خود را بیابد.

وسایل مورد نیاز

  • یک کاغذ مقوایی به ابعاد 8 × 13 سانتیمتر
  • یک خط کش

تئوری آزمایش

نورهای دریافت شده توسط شبکیه چشم به صورت سیگنال به مغز رفته و در آن جا تصاویر تجزیه و تحلیل می‌شوند. ولی ناحیه‌ای در شبکیه وجود دارد که تصاویر در آن قسمت به اطلاعات بینایی تبدیل نمی‌شوند. این قسمت، "نقطه کور چشم" است.

شرح آزمایش

همانند شکل زیر ، یک نقطه و یک علامت ضربدر روی کاغذ مقوایی بکشید.


img/daneshnameh_up/1/1a/ov17.jpg


کاغذ مقوایی را طوری در دست بگیرید که علامت ضربدر در سمت راست قرار گیرد. چشم راست را بسته و با چشم چپ به ضربدر نگاه کنید. توجه کنید که نقطه را هم می‌توانید ببینید. روی ضربدر تمرکز کرده و همچنان که نقطه در میدان دید شما قرار دارد، کاغذ مقوایی را به صورت خود نزدیک کنید. وقتی شما کاغذ مقوایی را به چشم نزدیک می‌کنید، نقطه ابتدا ناپدید و دوباره ظاهر می‌شود. حالا چشم چپ را بسته و با چشم راست به نقطه نگاه کنید. این بار وقتی کاغذ را نزدیک صورت می‌آورید، علامت ضربدر ناپدید و ظاهر می‌شود.

آزمایش را دوباره تکرار کنید، این بار کاغذ مقوایی را طوری بچرخانید که نقطه و ضربدر در راستای یکدیگر واقع نشوند، آیا باز هم نتیجه مشابه حالت قبل است؟

چه اتفاقی در حال وقوع است؟

عصبهای بینایی ، پیغامها را از مغز شما منتقل می‌کنند. این مجموعه از عصبهای الیافی از نقطه‌ای در شبکیه خارج می‌‌شوند. در این نقطه از شبکیه چشم ، هیچ گیرنده نوری وجود ندارد. وقتی کاغذ را طوری نگه داشته‌اید که نورهایی که از نقطه می‌آیند در این نقطه کور به شبکیه می‌رسند، شما نقطه را نمی‌بینید.

شما می‌توانید این آزمایش را به گونه‌ای دیگر نیز انجام دهید. خط مستقیمی روی مقوا از یک لبه به لبه دیگر طوری بکشید که خط از ناحیه وسط نقطه و ضربدر بگذرد. ملاحظه می‌کنید که وقتی که نقطه ناپدید می شود، به نظر می‌رسد که خط ممتد است بدون هیچ شکافی که نقطه در آن باشد.

به همین دلیل است که شما به نقطه کور خود در مشاهدات روزانه توجه نمی‌کنید.




نوع مطلب : عجایب فیزیکی، 
برچسب ها :
لینک های مرتبط :


سه شنبه 13 فروردین 1392 :: نویسنده : محمد حسین والی

ساختن اشکال هندسی توسط حباب های صابون



با استفاده از لوله پاک کن و نی می توانید اشکال سه بعدی هندسی مانند مکعب و ...بسازید و با فرو کردن آن در محلول صابون، حباب های جذاب و رنگارنگ ایجاد کنید.

وسایل مورد نیاز

  • نی
  • لوله پاک کن
  • یک سطل کوچک
  • محلول صابون

برای تهیه محلول از این روش استفاده کنید :
3.5 لیتر آب را با 160 میلی لیتر مایع ظرفشویی(و یا هر شوینده دیگر ) و 15 میلی لیتر گلسیرین مخلوط کرده

شرح آزمایش

با استفاده از نی و لوله پاک کن یک حجم دلخواه بسازید. دو نی را می توانید با کمک گرفتن از لوله پاک کن به یکدیگر متصل کنید.
img/daneshnameh_up/f/f3/mz6.jpg

محلول تهیه شده را داخل سطل بریزید و قالب ساخته شده را داخل آن فرو کنید توجه کنید که قالب کاملا در محلول قرار بگیرد.
حال، قالب را به آرامی از محلول خارج کرده و پوسته نازکی که مثل دیواره ای حجم را در خود گرفته مشاهده کنید .

چه اتفاقی در حال وقوع است؟

وقتی شما قالب را از محلول خارج می کنید پوسته نازک با تغییر اندازه، خود را به کمترین سطح انرزی می رساند و در نتیجه مانند یک ورقه صاف سطح قالب را می پوشاند .(زیرا در این حالت کمترین انرژی را دارد)
گاهی با چندین بار فرو کردن قالب در محلول پوسته به شکلهای گوناگون سطح را پوشش می دهد دلیل این حالت در این است که بیش از یک روش در رسیدن به حداقل سطح برای رویه ها وجود دارد.
هنگامی که امواج نور به سطح دیواره تشکیل شده بر خورد می کند و بازتاب می شوند با یکدیگر برخورد می کنند. مقداری از آنها توسط سطح رویی بازتاب و مقداری هم از پوسته عبور می کند و با برخورد به سطح زیرین بازتاب شده و در هم تداخل می کنند .
این امواج با تداخل در هم ( با توجه به اصول بر هم نهی امواج و شرایط فیزیکی آزمایش مانند ضخامت پوسته و یا رنگ نور اولیه ) گاه یکدیگر را حذف ( گاهی هم تنها بخشی از یکدیگر را حذف می کنند) و گاه یکدیگر را تقویت می نمایند.
هنگامی که نورهایی با رنگ خاص با یکدیگر تداخل کنند و یکدیگر را حذف نمایند آن رنگ خاص از طیف نور اولیه حذف و باقی رنگهای طیف بازتاب می شوند . برای مثال اگر منبع نور اولیه سفید باشد و طبق شرایط بالا طیف رنگ قرمز حذف شود آنگاه طیف بازتاب شده فاقد رنگ قرمز خواهد بود و به صورت رنگهای لرزان آبی و سبز دیده می شود.
تداخل امواج نوری بازتاب شده از سطح باعث بوجود آمدن رنگهای سوسو شونده در روی سطح می شود .





نوع مطلب : عجایب فیزیکی، 
برچسب ها :
لینک های مرتبط :


سه شنبه 13 فروردین 1392 :: نویسنده : محمد حسین والی

دیدکلی

ساختار یک ساختمان باید چنان باشد که در اثر عوامل مختلف نظیر طوفان ، زلزله و... فرو نپاشد. پایه‌های یک پل معلق ، باید آنچنان محکم باشد که تحت تاثیر وزن پل و بار ترافیکی روی آن خراب نشود. یک اتومبیل طوری طراحی می‌شود که بر اثر تغییر جهت ناگهانی و یا افزایش سرعت از هم نپاشد.

در کلیه این نوع مسائل ، طراح با این مساله درگیر است که این سازه‌ها باید تحت نیرو ها و گشتاورهای ناشی از اعمال نیروها معیوب نشوند. در چنین مسائلی دو سوال در نظر است. اول اینکه چه نیروها و گشتاورهایی بر جسم مورد نظر اعمال می‌شوند؟ و دوم اینکه ، با توجه به طرح و نوع مواد مورد استفاده در آن ، آیا جسم تحت تاثیر این نیروها و گشتاورها معیوب می‌شود ، یا نه؟

تعادل مکانیکی

شرایط تعادل مکانیکی

برای آنکه یک جسم در تعادل مکانیکی باشد، باید برآیند نیروهای وارد بر آن و همچنین برآیند گشتاورهای وارد بر آن حول هر محور ثابتی در سیستم مرکز جرم ، صفر باشد.

تعادل استاتیکی

شرایط تعادل استاتیکی

برای آنکه یک جسم در تعادل استاتیکی باشد، باید علاوه بر اینکه باید برآیند نیروهایی وارد بر آن و نیز برآیند گشتاورهای وارد بر آن حول هر محور ثابتی در سیستم مرکز جرم صفر باشد (تعادل مکانیکی) ، باید هم سرعت مرکز جرم و هم سرعت زاویه‌ای حول هر محوری در دستگاه برابر با صفر باشد.

انواع تعادلهای مکانیکی و استاتیکی

صرف نظر از انواع مکانیکی و یا استاتیکی ، تعادل بر سه قسم است.

تعادل پایدار

یعنی هر تغییر مکانی از این موقعیت ، منجر به نیروی بازگرداننده‌ای می‌شود که تمایل به بازگرداندن ذره به موقعیت تعادلش را دارد. در این حالت انرژی پتانسیل حداقل است. به بیان دیگر وقتی می‌گوییم جسم در حال تعادل پایدار است که برای تغییر موقعیت آن یک عامل خارجی بر روی آن کار انجام دهد و این امر منجر به افزایش انرژی پتانسیل آن ‌شود.

اما این امر تنها در مورد ذراتی است که در حال حرکت انتقالی هستند. اما برای وجود تعادل باید جسم تعادل دورانی داشته باشد. برای مثال یک مکعب را که از یک وجهش بر روی یک میز افقی در حال سکون است، در نظر بگیرید. مرکز ثقل در مرکز سطح مقطع مکعب است.

فرض کنید چنان نیرویی بر روی مکعب اعمال کنیم، که مکعب بدون لغزش ، حول محوری در امتداد یکی از یالهایش دوارن کند. در این حالت ، مرکز ثقل بلند می‌شود و لذا بر روی مکعب کار انجام می‌شود، که این امر باعث افزایش انرژی پتانسیل مکعب می‌گردد. اگر نیرو برداشته شود، مکعب تمایل به بازگشت به موقعیت اولش را خواهد داشت. پس موقعیت اولیه تعادل پایدار است.

تعادل ناپایدار

یعنی هر تغییر مکانی از این موقعیت ، منجر به نیرویی می‌شود، که تمایل به راندن ذره به نقطه‌ای دورتر از موقعیت تعادلش را دارد. در این حالت برای تغییر موقعیت ذره ، نیاز به انجام هیچ کاری توسط عامل خارجی ، بر روی آن نمی‌باشد. در این شرایط انرژی پتانسیل حداکثر است. کار انجام شده برای تغییر مکان جسم ، باعث کاهش انرژی پتانسیل می‌شود.

برای ارضا شرط تعادل دورانی ، فرض کنید مکعب بگونه‌ای دوران داده شود، تا بر روی یکی از گوشه‌هایش قرار گیرد. مکعب مجددا در حال تعادل خواهد بود. این موقعیت ، تعادل ناپایدار به نظر می‌رسد. زیرا حتی اعمال یک نیروی افقی جزئی ، باعث دور شدن مکعب از این موقعیت ، همراه با کاهش انرژی پتانسیل می‌شود.

تعادل خنثی

در این حالت ذره می‌تواند بدون تحمل یک نیروی راننده یا یک نیروی بازگرداننده به میزان جزئی تغییر مکان یابد. در این حالت انرژی پتانسیل ثابت است. در مورد شرط تعادل دورانی ، یک کره واقع بر سطح یک میز که تحت تاثیر یک نیروی افقی قرار دارد را در نظر بگیرید. انرژی پتانسیل کره در مدت این تغییر مکان ثابت است و در صورت برداشتن نیروی اعمالی ، سیستم تمایل به حرکت در هیچ جهتی را ندارد.
  • نقطه زین اسبی :
    گاهی یک ذره ممکن است از نقطه نظر یک مختصه ، در حال تعادل پایدار و از نقطه نظر مختصه‌ای دیگر در حال تعادل ناپایدار باشد. به چنین نقطه‌ای زین اسبی گوییم. برای مثال یک مکعب که بر روی یکی از یالهایش در حال توازن است، می‌توان در حالت تعادل ناپایدار در نظر گرفت، هر گاه یک نیروی افقی ، عمود بر یالش ، بر روی آن اعمال شود. همچنین می‌توان آن را در حال تعادل ناپایدار در نظر گرفت، هر گاه یک نیروی افقی موازی با یالش بر روی آن اعمال شود.

تاثیر طرح و نوع مواد تشکیل دهنده جسم در حفظ تعادل جسم

جامدات مرکب از اتمهایی هستند که با هم تماس مستقیم ندارند. اتمها دارای میله‌های محکمی نیستند که بتوانند نزدیک هم قرار بگیرند. پس ابر الکترونی آنها می‌تواند تحت اثر نیروهای خارجی شکل بگیرند، یا تغییر شکل دهند. در یک جامد اتمها توسط نیروهایی که بسیار شبیه به نیروهای فنری عمل می‌کنند، به یکدیگر متصل می‌باشند.

ثابتهای فنری موثر بسیار بزرگ نمی‌باشند، به نحوی که برای تغییر فاصله ، نیاز به اعمال نیروی بزرگی دارند. یک استوانه جامد را در نظر بگیرید. برای ایجاد تغییر بر روی آن ، می‌توان آن را از دو انتها کشید و یا آن را با اعمال یک نیروی افقی به سویی هل داد. یا می‌توان آن را با اعمال نیروهایی به صورت یکنواخت در کلیه جهتها فشرد. در هر سه حالت ، تنش ، که در ارتباط با نیروهای اعمالی می‌باشد و کرنش یا یک نوع تغییر شکل ایجاد می‌شود.

در حالت کلی تنش و کرنش متناسبند. اگر تنش بیش از حد الاستیک ماده ، افزایش یابد. ابعاد جسم به صورت دائمی تغییر پیدا می‌کند و بعد از برداشتن تنش ، به حالت اولیه‌اش باز نمی‌گردد. در این حالت جسم فرو می‌پاشد. در کشش یا فشردگی ساده ، تنش به صورت نیرو تقسیم بر سطحی که نیرو بر آن اعمال می‌شود و کرنش یا تغییر شکل به صورت یک کمیت بدن دیمانسیون aL/L ، یا تغییر جزئی در طول جسم تعریف می‌شود.




نوع مطلب : عجایب فیزیکی، 
برچسب ها :
لینک های مرتبط :


سه شنبه 13 فروردین 1392 :: نویسنده : محمد حسین والی

دیدکلی

تعادل یکی از مهمترین موضوعات مورد بحث چه در علم فیزیک و چه در مباحث مهندسی است. مطابق قوانین فیزیک ایجاد تعادل شرایطی دارد. در این آزمایش بر آنیم وجود تعادل را در یک سیستم شامل یک خط کش با سکه‌هایی که روی آن هستند، را ارضا کنیم. این آزمایش تساوی گشتاورهای ساعتگرد و پاد ساعتگرد حول مرکز جرم ، آنچه شرط دوم تعادل است، را نمایش می‌دهد.

شرایط تعادل

شرایط ایجاد تعادل در یک سیستم این است که اولا برآیند نیروهای وارد بر جسم نسبت به مرکز جرم آن صفر باشد. ثانیا برآیند گشتاورهای وارد بر جسم حول هر محور ثابتی در دستگاه مرکز جرم برابر با صفر باشد، که حالت اول بیان کننده آن است که در تعادل ، حاصل جمع مولفه‌های نیروهای خارجی در امتداد هر یک از سه جهت دو به دو عمود بر هم ، برابر با صفر است. حالت دوم می‌گوید در حالت تعادل باید حاصل جمع مولفه‌های گشتاورهای اعمالی بر روی یک جسم ، در امتداد هر یک از سه جهت دو به دو عمود بر هم ، برابر با صفر باشد.

شرط دوم تعادل ، از نحوه انتخاب مبدا و محورهای مختصات برای محاسبه مولفه‌های گشتاورها ، مستقل می‌باشد. اگر گشتاور های خالص برابر با صفر باشد، مولفه‌هایش در صورت هر نوع انتخاب محورهای x ، y و z برابر با صفر خواهند بود. از طرفی برای یک جسم در حال تعادل ، نحوه انتخاب مبدا مختصات ، به منظور ساده کردن محاسبات مربوط به گشتاورهای جسم نمی‌باشد. زیرا اگر حول یک مبدا خاص (Z=0) ، گشتاور نیرو صفر باشد (برایند گشتاورهای اعمال شده برابر صفر باشد) ، حول هر نقطه دیگری در دستگاه مرجع نیز برابر با صفر خواهد بود.

وسایل لازم

  1. یک عدد خط کش پلاستیکی
  2. چند تا سکه
  3. یک تکیه گاه (مانند یک مداد)
  4. یک قطعه مثلثی شکل کوچک که می‌تواند تکیه گاه بهتری نسبت به مداد باشد. زیرا امکان نوسانهای بزرگتری را برای خط کش فراهم می‌آورد.

شرح آزمایش

خط کش پلاستیکی را روی تکیه گاه قرار داده و آن را در مرکزش به حالت تعادل در آورید. یک سکه را در یک طرف تکیه گاه روی خط کش و دو سکه را در طرف دیگر آن قرار دهید. دو سکه مزبور باید به جای اینکه روی هم باشند، مجاور هم قرار گیرند، تا دوتا بودنشان بطور آشکار دیده شود. تعادل زمانی حاصل خواهد شد که شما فاصله تک سکه تا تکیه گاه را دو برابر فاصله مرکز جرم دو سکه تا تکیه گاه کنید. چون از آنجایی که گشتاور عبارت است از حاصلضرب خارجی فاصله در نیرو (τ=r×f) و نیروهای اعمالی بر سیستم ما هم فقط شامل وزن سکه‌ها است، برای برقراری تعادل باید گشتاور ایجاد شده در حول تکیه گاه توسط تک سکه با گشتاور ایجاد شده حول تکیه گاه توسط دو سکه برابر باشد.

گشتاور اعمالی توسط تک سکه در راستای محور Z بوده و مقدار آن برابر mgx خواهد بود و گشتاور اعمالی توسط دو سکه باز در راستای محور Z بوده و مقدار آن برابر2mgx می‌باشد. بنابر قانون دوم تعادل mgx+2mgx=0 است. پسx=2x است، یعنی باید فاصله تک سکه تا تکیه گاه دو برابر فاصله مرکز جرم دو سکه تا تکیه گاه باشد. می‌توانید آزمایش را برای تعداد بیشتری از سکه‌ها در مکانهای متفاوت انجام دهید و نشان دهید که برای رسیدن به تعادل باید مجموع گشتاورهای ساعتگرد با مجموع گشتاورهای پاد ساعتگرد مساوی باشد. انجام آزمایش با استفاده از خط کش شفاف این امکان را ایجاد می‌کند تا فاصله هر یک از سکه‌ها تا تکیه گاه به آسانی قابل مشاهده باشد. چون نمی‌خواهید نگران گشتاور وزن خط کش باشید، اطمینان حاصل کنید که مرکز آن روی تکیه گاه باشد.

اما می‌توانید در ابتدا وزن خط کش را برحسب سکه‌ها تعیین کنید. بدین ترتیب که خط کش را روی تکیه گاه بلغزانید، تا زمانی که آن قسمت از وزن که به گرانیگاه اعمال می‌شود، با سکه‌ای در طرف دیگر تکیه گاه به تعادل برسد. آنگاه می‌توانید با در نظر گرفتن گشتاور وارده از طرف گرانیگاه خط کش در معادله گشتاور ، تکیه گاه را در هر جایی قرار دهید. البته ناگفته نماند که در این آزمایش شرط اول تعادل ، یعنی صفر بودن برآیند نیروها حول مرکز جرم برقرار است. در اینجا سه نیرو وجود دارد که شامل وزن تک سکه ، وزن دو سکه و نیروی عکس العمل سطح که از تکیه گاه به میله وارد می‌شود، است که این نیرو در خلاف جهت دو نیروی حاصل از وزن سکه‌ها است و برآیند کل این نیروها صفر خواهد بود

آزمایش با یک خط کش ناهمگن

در آزمایش فوق صرفا به خاطر همگن بودن سطح مقطع ، گرانیگاه خط کش در وسط آن قرار داشت. یک تغییر جالب عبارتست از تعویض خط کش با یک میله باریک شده که سطح مقطع ناهمگن دارد که آن را از مقوای ضخیمی به شکل مثلث به قاعده 2.5 سانتیمتر و ارتفاع 20 سانتیمتر تهیه می‌کنیم. در این حالت گرانیگاه میله باریک شده مزبور ، در نقطه‌ای به فاصله 3.1 طول قسمت ضخیم قرار دارد، مطلبی که با بررسی اینکه میله کجا به تعادل می‌رسد، به آسانی قابل درک است.



نوع مطلب : عجایب فیزیکی، 
برچسب ها :
لینک های مرتبط :


سه شنبه 13 فروردین 1392 :: نویسنده : محمد حسین والی

دیدکلی

پدیده‌هایی که همه روزه در اطراف ما اتفاق می‌افتد، ممکن است برای ما تکراری شده باشد که به آنها عادت کرده باشیم. اگر کسی در مورد آنها از ما سوال کند ممکن است تعجب کنیم و پاسخی برای او نداشته باشیم. مثلا ممکن است کسی سوال کند، برای بلند شدن از روی صندلی چه فرآیندهایی لازم است و چرا این تحولات باید صورت گیرد. گاهی هم پیرامون خود مسائلی را مشاهده می‌کنیم که واقعا سوال برانگیز است. مثلا این که چرا برج کج پیزا نمی‌افتد؟ به نظر شما آیا این دو سوال می‌توانند ارتباطی با هم داشته باشند؟

یک آزمایش

روی یک صندلی بنشینید. بطوری که بالاتنه‌تان را قائم نگه دارید و ساق پاهایتان کاملا بر زمین عمود باشد. حال سعی کنید بدون این که تغییری در این وضعیت ایجاد کنید، برخیزید. خواهید دید که نمی‌توانید. شما مجبورید برای بلند شدن از صندلی پاهایتان را به عقب (کمی‌ زیر صندلی) و بدنتان را قدری به جلو خم کنید. اما واقعا چرا این فرآیندها برای برخواستن از صندلی لازم است؟

شرایط تعادل

برای این که یک جسم در حال تعادل باشد، باید برآیند نیروهای وارد بر آن و همین طور برآیند گشتاورهای وارد بر آن حول تکیه گاه صفر باشد. یک میله همگن (میله‌ای که چگالی همه نقاط آن یکسان است) را در نظر بگیرید. اگر نقطه وسط این میله را روی یک تکیه گاه قرار دهید، میله در حالت تعادل باقی می‌ماند. اما اگر نقطه دیگری بجز نقطه وسط میله روی تکیه گاه قرار گیرد، مسلما جسم به یک طرف می‌افتد.

در حالت اول تعادل برقرار است، چون برآیند نیروها (یعنی نیروی وزن میله و نیروی عمودی سطح ناشی از اتکا میله به تکیه گاه) و همچنین برآیند گشتاورها حول تکیه گاه صفر است. ولی در حالت دوم تعادل برقرار نیست. چون برآیند گشتاورهای وارد بر میله حول تکیه گاه صفر نیست (چون مرکز جرم روی تکیه گاه قرار ندارد، پس وزن یک طرف با طرف دیگر میله و همچنین بازوی گشتاور آنها یکسان نیست.

بطوری که قسمتی که وزن بیشتری دارد، بازوی گشتاور بزرگتری هم دارد). پس برای آنکه این میله در حالت تعادل باقی بماند مرکز جرم روی تکیه گاه قرار می‌گیرد. اما گاهی ممکن است تعادل برقرار باشد، اما مرکز جرم روی تکیه گاه قرار نداشته باشد. مثل یک بند باز که روی یک طناب نازک راه می‌رود و یک چوب در دست دارد، به طناب تکیه دارد. او همواره بوسیله آن قطعات چوب سعی دارد، تعادل خود را حفظ کند. بطوری که از مرکز جرم تکیه گاه او یک خط قائم رد شود.

حقیقت چیست؟

مرکز جرم آدمی‌ که نشسته است، در داخل بدن نزدیک ستون فقرات در حدود 20 سانتیمتر بالاتر از ناف قرار دارد. وقتی نشسته‌اید، مرکز جرم بدن شما می‌تواند در امتداد یکی از خطوط قائمی ‌که از سطح اتکا شما (صندلی) می‌گذرد، قرار گیرد. به همین جهت شما در حال تعادل هستید. حال اگر بخواهید بایستید، باید تکیه گاه را به کف پاهایتان منتقل کنید. برای این که تعادل مجددا برقرار شود باید مرکز جرم در امتداد یکی از خطوطی که عمود بر سطح اتکا (کف پاها) دست ، قرار گیرد.

پس ناچار باید بدنتان را کمی‌ به جلو و پاهایتان را کمی ‌به عقب حرکت دهید. مجددا زمانی که می‌ایستید مرکز جرم در امتداد یکی از خطوطی که عمود بر کف پاهایتان است، قرار ‌گیرد و شما مجددا در حال تعادل قرار ‌گیرید. زمانی که شما باری را بر روی سر خود می‌گذارید، مجبورید کاملا سر و بالاتنه را صاف نگه دارید. زیرا بر اثر قرار دادن بار ، مرکز جرم بدن و بار به محلی بالاتر از مرکز جرم بدن می‌رود و کوچکترین تمایل بدن خطر آن را دارد که مرکز جرم در امتداد یکی از خطوط عمود بر کف پا (تکیه گاه) قرار نگیرد.

در آن وقت تعادل بدن به هم می‌خورد. دریانوردان پسر هم طرز راه رفتن عجیبی دارند. زیرا آنها تمام عمرشان را در کشتی گذرانده و با کشتی تلو تلو خورده‌اند و برای این که تعادلشان در هر زمان برقرار باشد، مجبور بوده‌اند که چنان گام بردارند که همواره مرکز جرم بدنشان در امتداد یکی از خطوطی که قائم بر کف پا است، قرار گیرد و در نتیجه بتوانند تعادل خود را روی عرشه کشتی که دائما تکان می‌خورد، حفظ کنند.

چرا برج کج پیزا نمی‌افتد؟

تعادل برج کج پیزا هم دلیل مشابهی دارد. برج کج پیزا نمی‌افتد، چون مرکز جرم آن در امتداد یکی از خطوطی که عمود بر سطح اتکا برج است، قرار می‌گیرد (البته دلیل درجه دوم آن است که پایه‌های آن در زمین فرو رفته است).



نوع مطلب : عجایب فیزیکی، 
برچسب ها :
لینک های مرتبط :


سه شنبه 13 فروردین 1392 :: نویسنده : محمد حسین والی
چرا برگ درختان نمی‌سوند؟
اگر شما تکه تکه‌ای فلز یا شیشه را در برابر نور خورشید قرار دهید، در مدت کوتاهی گرم می‌شود، اما اگر به برگ درختان دست بزنید، حتی با اینکه تمام روز خورشید به آنها تابید. گرم نشده‌اند. علت خنک ماندن برگها این این است که آنها روزنه‌های بسیار کوچکی دارند که همانند روزنه‌های پوست ما عمل می‌کنند. به این معنی که قطرات ریز آب از روزنه‌های موجود در سطح برگ بیرون می‌آیند و بخار می‌شوند، به این عمل در اصطلاح تعریق گفته می‌شود که باعث می‌شود دمای برگها ثابت بماند. به همین علت هر زمان آنها را لمس کنید خنک و تازه هستند.

چرا پرندگان روی یکی پا می‌خوابند؟
حتما پرندگان را در حال خواب دیده‌اید که سرشان را زیر بال خود فرو می‌برند و روی یکی پا می‌خوابند؟ علت این کار آنها این است که پرندگان گرما را بسیار دوست دارند و از آنجا که پاهای آنها پر ندارد، مقدار زیادی از گرمای بدنشان بویژه هنگامی که در آب سرد یا روی یخ می‌ایستند از طریق پاهایشان هدر می‌رود. چون این مخلوقات می‌توانند روی یکی پا بایستند و تعادل خود را حفظ کنند، بنابراین روی یکی پای خود ایستاده و پای دیگر را زیر بدن خود و در میان پرها قرار می‌دهند و از این طریق مانع به هدر رفتن گرمای بدنشان می‌شوند.

چرا عربها با وجود گرمای هوا لباس زیاد می‌پوشند؟
حتما شما هم عادت دارید که در زمستان لباس زیاد بپوشید و در تابستان برای مقابله با گرمای هوا لباس کم و با رنگ روشن را ترجیح می‌دهید ولی ساکنین کشورهای عربی در تابستان هم لباس زیادی می‌پوشند. علت چیست؟

کشورهای عرب اغلب در مناطق گرم کره زمین واقع شده‌اند که تابستانهایی طولانی و بسیار داغ دارد. آنجا کاهش تعداد لباس در برابر آفتاب سوزان بی‌تاثیر است. بنابراین عربها لباس زیادی می‌پوشند تا در برابر اشعه‌های سوزناک خورشید بدن خود را عایق بندی کنند. یعنی لباس زیاد بدن آنها را گرم نمی‌کند بلکه آن را در برابر تابش داغ آفتاب محافظت می‌کند.


چرا زنبورها وزوز می‌کنند؟
بال زنبورها به هنگام پرواز بیش از 200 بار در ثانیه به هم می‌خورد. علت وزوز آنها هم همین حرکت سریع بالهایشان است. خیلی‌ها گمان می‌کنند زنبورها با وزوز کردن با هم حرف می‌زنند اما زنبورها قادر به شنیدن نیستند. در واقع آنها اصلا گوش ندارند. آنها با احساس لرزش شاخک‌ها یا پاها با هم ارتباط برقرار می‌کنند. نحوه برقراری ارتباط زنبورها هنگامی که مشغول "رقص دم جنبان" هستند به خوبی آشکار می‌شود. "رقص دم جنبان" اجرای حرکات موزوئی است که در آن زنبور ضمن جنباندن دم خود ، بالهایش را نیز بسیار سریع به هم می‌زند و صدای وزوز مشخص ایجاد می‌کند.


درخشندگی کرم شب تاب از چیست؟
نور کرم شب تاب کاملا شبیه نورهای دیگر است، ولی اصلا گرما ندارد به این گونه نورافشانی ، «نورافشانی سرد» گفته می‌شود این نور بر اثر ماده‌ای به نام «لوسی فرین» ایجاد می‌شود که در بدن کرم شب تاب وجود دارد وقتی این ماده با اکسیژن ترکیب می‌شود، می‌درخشد.


عمر جهان چقدر هست؟
جهان حدود 13.7 میلیارد سال پیش متولد شده است. فقط حدود 4 درصد عالم از ماده ، به شکلی که ما می‌شناسیم تشکیل شده است ، یعنی ماده معمولی که ما می‌شناسیم و در آزمایشگاه وجود دارد، فقط 4 درصد کل عالم را می‌سازد. 23 درصد عالم را ماده تاریک سرد تشکیل داده که دانشمندان اطلاعات خیلی کمی درباره‌اش دارند و 73درصد باقی مانده را انرژی تاریک عجیب تشکیل می‌دهد که تقریبا تنها چیزی که در موردش می‌دانیم، این است که وجود دارد! هندسه کیهان تخت است و مشاهدات WMAP مدل تورمی را تایید می‌کند که می‌گوید:

جهان با مهبانگ شروع شد و در زمان کوتاهی خیلی سریع منبسط شد و سپس آهنگ انبساطش کند شد تا به مقدار کنونیش رسید. این انبساط ادامه خواهد داشت و جهان تا ابد منبسط خواهد شد. نتایج اخیر امکان توقف انبساط یا باز رمیدن جهان در خودش را رد می‌کند. طبق محاسبات نخستین ستاره‌ها 200 میلیون سال پس از تولید کیهان متولد شدند. به خاطر زمانی که طول کشیده تا این تابش به ما برسد این داده‌های جدید جهان را درست آن طور که بلافاصله پس از مهبانگ بوده ، نشان می‌دهد. این تابش دورترین چیزی است که دانشمندان تاکنون موفق به مشاهده آن شده‌اند.


لکه کور چشم کجاست؟
لکه کور چشم نقطه‌ای است روی شبکیه که محل خروج رشته‌های عصبی چشم از آن است و در این محل کوچک هیچ گونه سلول بینایی وجود ندارد (چه مخروطی و چه استوانه‌ای) لذا وقتی تصویر روی این محل بیفتد دیده نخواهد شد. سازوکار مغز طوری است که این محل خالی را با استفاده از تصویر سایر نقاط حدس میزند و ما معمولا متوجه این نقطه تاریک نمی‌شویم ولی اگر دقیقا یک تصور کوچک در این محل بیفتد ما واقعا آنرا نخواهیم دید.


حالت پنجم ماده!
آیا می‌دانستید علاوه بر جامد مایع و گاز و پلاسما حالت پنجم ماده چگالش بوز انیشتین است که به اثرات کوانتومی این دسته مواد مربوط است. در این حالت ماده فاقد چسبندگی ، کشش سطحی است و می‌خواهد خود را در حداکثر سطح بگستراند و از دیواره‌های ظرف خود بالا می‌رود. ظاهری شبیه مایع دارد و لی کاملا مثل گاز ایده‌آل عمل می‌کند و اگر آنرا به حرکت در آوریم تا ابد به حرکت خود ادامه می‌دهد. هلیوم (4He) در دماهای بسیار پایین نمونه‌ای از آن است. حالت ششم ماده هم اخیرا کشف شده است.

آیا جرم همان انرژی است؟
جالب است بدانید که انرژی حاصل از تبدیل یک گرم از هر ماده به انرژی برابر با انرژی پتانسیل موجود در سد آبی به ارتفاع 100 متر که در پشت آن نود میلیون متر مکعب آب جمع شده باشد.

علت جرقه زنی در سنگ چخماخ چیست؟
سنگ چخماخ با نام flint معروف می‌باشد، تیره رنگ می‌باشد و در شاخه کوارتزها قرار می‌گیرد Flint نوع کوارتز آلفا می‌باشد که تا دمای 573 درجه سانتیگراد پایداری دارد و به صورت گرهکهایی در گچ و سنگ آهک یافت می‌شود .از سنگهای حاوی سیلیس SiO2 که عموماً منشاء رسوبی دارند می‌باشد. ‌این سنگها یک پارچه بوده که به علت نقص ساختمانی در برخورد با یکدیگر جرقه زده و 3-O آزاد می‌نماید این سنگ با نام سنگ آتشزنه معروف می‌باشد.




نوع مطلب : عجایب فیزیکی، 
برچسب ها :
لینک های مرتبط :


سه شنبه 13 فروردین 1392 :: نویسنده : محمد حسین والی

دید کلی

بر طبق قانون گرانش نیوتن همه اجسام یکدیگر را جذب می‌کنند. یک سنگ کوچک روز زمین یک سیاره دور دست را جذب می‌کند ما برای این روی زمین ایستاده‌ایم که ما زمین را و همینطور زمین ما را جذب می‌کند. وقتی از سطح زمین دور می‌شویم نیروی جاذبه کاهش می‌یابد؟ آیا اگر به اعماق زمین برویم، نیروی جاذبه افزایش می‌یابد؟

قانون جاذبه جهانی نیوتن

قانون جاذبه جهانی نیوتن را می‌توان اینگونه بیان کرد: "هر ذره‌ایی در جهان ، هر ذره دیگر را با نیرویی که با حاصلضرب جرمهای آنها بطور مستقیم ، و با مربع فاصله مابین آنها بطور معکوس متناسب است؟ جذب می‌کند. جهت این نیرو در امتداد خط واصل ذرات است."
بنابراین اندازه نیروی جاذبه اعمالی F بر روی دو ذره به جرمهای m1 و m2 ، که در فاصله r از یکدیگر قرار دارند، برابر است با: F=(Gm1m2)/r2 که در این جا G ثابت جاذبه ، (یک ثابت جهانی) است که برای هر زوجی از ذرات ، یک مقدار می‌باشد. توجه کنید که G را با g اشتباه نکنید. g ، شتاب یک جسم سقوط کننده تحت جاذبه زمین است ولی G یک مقدار ثابت جهانی است.

مفهوم فاصله در قانون جاذبه نیوتن

می‌گوییم همه اجسام یکدیگر را جذب می‌کنند. شتاب ماه در جهت زمین را ، می‌توانیم از دوره تناوب حرکت انتقالیش ، و شعاع مدار آن حساب کنیم که مقدار آن برابر با 0.0027 متر بر مجذور ثانیه (m/S2) می‌باشد. این مقدار 3600 بار کوچکتر از g شتاب سقوط آزاد بر روی سطح زمین است. نیوتن با فرض این که شتاب سقوط یک جسم با مربع معکوس فاصله آن از زمین متناسب است. به تلاش برای یافتن علت این اختلاف پرداخت.
سوالی که بلافاصله مطرح می‌شود، درباره معنای "فاصله از زمین" است. نیوتن در نهایت فرض کرد که جرم زمین می‌تواند به نحوی رفتار کند که گویی کل جرم آن در مرکزش متمرکز شده است. برای مثال در مقایسه با خورشید ، زمین را می‌توان به صورت یک ذره در نظر گرفت. به هر حال واضح نیست که آیا ما می‌توانیم با زمین به صورت یک ذره ، شبیه به یک سیب که تنها در چند متری بالای زمین قرار گرفته است، رفتار کنیم یا خیر. اگر این فرض را قبول کنیم، یک جسم که در نزدیکی سطح زمین سقوط می‌کند، به اندازه شعاع کره زمین (6400km) ، از مرکز موثر جاذبه زمین فاصله دارد. ماه در حدود 380000km از زمین فاصله دارد. نسبت مربع معکوس این فاصله برابر با 2(380000/6400)=3600/1 می‌باشد، که با نسبت شتاب ماه به شتاب سیب در توافق است. به قول نیوتن "تقریبا پاسخ زیبایی" پیدا شد.
پس زمین را می‌توان یک ذره، تصور کرد.
- وزن اجسام بالاتر از سطح زمین:
بنابراین قانون جاذبه نیوتن، هر چه از سطح زمین بالاتر برویم، نیروی جاذبه زمین کمتر می‌شود. اگر وزنه یک کیلوگرمی را با ارتفاع 6400 کیلومتر از سطح زمین بالا ببریم، یعنی وزنه را به اندازه دو برابر شعاع کره زمین، از مرکز زمین، دور کنیم، نیروی جاذبه به اندازه 2 2 یعنی چهار بار کوچکتر خواهد شد. همانطور که گفتیم می‌توان کره زمین را به صورت یک ذره با جرم کل زمین در نظر گرفت) و وزنه یک کلوگرمی با ترازوی فنری به جای وزن معادل 1000 گرم، فقط وزن معادل 250 گرم را خواهد داشت (توجه کنید که اساس ترازوی فنری، تغییر طول فنر با وزن جسم است که با تغییر شتاب جاذبه، تغییر می‌کند) هر چه فاصله را زیادتر کنیم، وزن به نسبت مجذور فاصله کمتر خواهد شد.

وزن اجسام در اعماق زمین

طبیعتا چنین فکری پیدا می‌شود که اگر با وزنه به اعماق زمین فرو برویم، یعنی جسم را به مرکز زمین نزدیک کنیم، باید مشاهده کنیم که نیروی جاذبه افزایش می‌یابد، یعنی وزنه در اعماق زمین باید سنگین‌تر باشد. این تصورات نادرست است. با فرو رفتن به اعماق زمین ، وزن اجسام افزایش نمی‌یابد، بلکه برعکس ، کم می‌شود. علت این امر این است که در این صورت قسمتهای جذب کننده زمین ، در یک طرف قرار ندارند بلکه در چند طرف آن قرار دارند.

جسمی که در عمق زمین قرار دارد، بوسیله قسمتهایی از زمین که در زیر آن واقع است، به پایین جذب می‌شود و در عین حال بوسیله قسمتهایی که در بالای آن واقع است، به بالا جذب می‌شود. می‌توان ثابت کرد که در نتیجه نهایی فقط نیروی جاذبه کره‌ای شعاع از مرکز زمین تا محل قرار داشتن جسم ، روی جسم اثر می‌کند.
بنابراین هر چه جسم به اعماق زمین فرو رود، وزن آن به سرعت تقلیل می‌یابد. وقتی جسم به مرکز زمین برسد، به کلی وزن خود را از دست می‌دهد و بی‌وزن می‌شود، زیرا قسمتهایی که جسم را احاطه کرده اند، آن را با نیرویی یکسان ، به همه طرف جذب می‌کنند.

پس

وزن جسم روی سطح زمین ، از هر جای دیگری بیشتر است، با دور شدن جسم از سطح زمین ، به بالا یا به اعماق زمین ، وزن آن کاهش می‌یابد.



نوع مطلب : عجایب فیزیکی، 
برچسب ها :
لینک های مرتبط :


سه شنبه 13 فروردین 1392 :: نویسنده : محمد حسین والی

دیدکلی

در بررسی حرکت یک جز از یک سیستم ، ابتدا باید دستگاه مختصات که حرکتها نسبت به آن در نظر گرفته می‌شوند، مشخص باشد. چون انتخاب مختلف دستگاه مختصات جوابهای متفاوتی را از حرکت یک جز از سیستم به ما خواهد داد. همین انتخاب است که موضوع حرکت نسبی را در علم فیزیک پیش می‌کشد.

حرکت نسبی

فرض کنید در داخل یک خودرو ، که در یک جاده مستقیم با اندازه سرعت ثابت 55 مایل بر ساعت (mi/h) در حال حرکت است، قرار دارید. دیگر سرنشینان خودرو نیز همانند شما با اندازه سرعت ثابتی حرکت می‌کنند. گرچه اندازه سرعت آنها نسبت به زمین 55mi/h است، ولی اندازه سرعت آنها نسبت به شما برابر صفر است. شما در داخل خودرو می‌توانید آن دسته از آزمایشهای فیزیکی را که تحت تاثیر حرکت یکنواخت خودرو قرار می‌گیرند، انجام دهید.

برای مثال شما می‌توانید یک توپ را مستقیما به سمت بالا پرتاپ کنید (در دستگاه مرجع خودتان). سپس مشاهده کنید که توپ مستقیما به سمت پایین حرکت می‌کند. توپ دارای حرکت افقی می‌باشد (به دلیل حرکت خودرو) ، اما شما نیز دارای حرکت افقی می‌باشید و از این رو هیچ حرکت نسبی افقی وجود نخواهد داشت. برای یک ناظر که در خارج از خودرو روی زمین ایستاده است، نتیجه متفاوت است.

توپ دارای یک مولفه افقی روبه جلو ، با سرعتی معادل با 55mi/h و یک مولفه قائم ، ناشی از حرکتی که شما به آن داده‌اید، می‌باشد. می‌دانیم که یک پرتابه تحت تاثیر جاذبه، با چنین مولفه‌های سرعتی ، مسیری سهمی ‌شکل را خواهد پیمود. لذا شما و ناظر زمینی توضیحات متفاوتی را برای تشریح حرکت توپ بکار خواهید برد. هر چند شما قبول دارید که با توجه به قوانین فیزیکی که توپ از آن تبعیت می‌کند، علیرغم هر دو توضیح شتاب سقوط یکسانی بدست می‌آید.

نقطه‌ای با حرکت مخالف

یک چرخ غلتان در حال را در نظر بگیرید. از نظر ناظری که در مرکز چرخ ایستاده است، نقطه A به پایین ، نقطه B به بالا ، نقطه C به چپ و نقطه D به راست حرکت می‌کند. اما از نظر ناظری که در کنار جاده ایستاده است، چرخ به سمت چپ حرکت می‌کند. حال یک مسئله جالب این است که آیا در قطاری که از شهر A به شهر B در حال حرکت است، نقاطی هست که نسبت به خط آهن به صورت بر عکس ، یعنی از شهر B به شهر A حرکت کند؟ جواب این سوال را با یک آزمایش می‌توان یافت.

یک ازمایش

به دایره کوچکی ، مثلا به یک سکه یا یک دگمه ، با موم  یک چوب کبریت بچسبانید. بطوریکه در امتداد شعاع دایره قرار گیرد و قسمت زیادی از آن از کناره دایره بیرون آمده باشد. حال اگر این دایره را در نقطه C روی لبه خط کش بگذارید و آن را از راست به چپ بغلتانید. نقطه‌های D و E و F واقع در آن قسمت از چوب کبریت که خارج از دایره است، نه به جلو بلکه به عقب حرکت خواهند کرد.

هر چه نقطه از کناره دایره دورتر باشد، ضمن غلتاندن دایره ، بطور محسوس تری به عقب می‌رود (نقطه D به نقطهD می‌رود). نقاط لبه برآمده چرخ قطار راه آهن نیز درست مانند نقاط خارج از کناره دایره ، در آزمایش ما حرکت می‌کنند. حالا دیگر نباید تعجب کرد که این حرکت در یک جز بسیار کوچکی از یک ثانیه طول می‌کشد. اما در هر حال علیرغم تصورات معمولی ما ، در قطار در حال حرکت تغییر مکان در جهت عکس وجود دارد.




نوع مطلب : عجایب فیزیکی، 
برچسب ها :
لینک های مرتبط :


سه شنبه 13 فروردین 1392 :: نویسنده : محمد حسین والی

دیدکلی

شاید فکر کنید باتری ، وسیله‌ای که می‌توان از آن برای بکار انداختن لوازم الکتریکی استفاده کرد، وسیله پیچیده‌ای باشد. ولی می‌توان حتی بوسیله یک لیموترش هم باتری ساخت و با آن یک زنگ را به صدا در آورد. در اینجا برآنیم تا ساختار کلی یک باتری به عنوان یک پیل الکتروشیمیایی را بررسی کنیم و سپس ، خود یک باتری خانگی بسازیم.

پیلهای الکتروشیمیایی(Electrochemical Cells)

پیلها ، جایگاه واکنشهای الکتروشیمیایی می‌باشند. هر پیل از دو نیم پیل تشکیل می‌شود. هر نیم پیل نیز به نوبه خود از یک قسمت هادی یا رسانا به نام الکترود تشکیل می‌شود که در محلولی از یک الکترولیت مناسب شناور است. الکترولیت خود شامل دو قسمت خانه آندی (آنومیت) و خانه کاتدی (کاتولیت) است. برای برقراری ارتباط بین دو نیم پیل و ایجاد مداری پیوسته جهت عبور جریان ، باید موارد زیر رعایت گردد.


  • باید دو الکترود را از طریق یک مدار هادی در بیرون پیل به هم مربوط ساخت.

  • آنولیت و کاتولیت را باید طوری با هم مربوط ساخت که بدون اختلاط با یکدیگر ، ارتباط الکتریکی بین دو نیم پیل ، از طریق جابجایی یونهای مناسب ، فراهم گردد. این امر با استفاده از دیواره‌های متخلل (نظیر شیشه گداخته و یا چینی و سرامیک بدون لعاب و یا پلهای نمکی ، که لوله‌های شیشه‌ای نعلی شکل پر شده از محلول غلیظ یک الکترولیت قوی مانند KCl یا KNO3 می‌باشند، انجام می‌پذیرد.

اساس کار پیل الکتروشیمیایی

در یک پیل الکتروشیمیایی ، عبور جریان در مدار خارجی بین دو الکترود ، به صورت انتقال الکترون در مدارهای هادی فلزی است. در حالی که در حد فاصل دو الکترولیت ، این امر به صورت جابجایی یونها از نیم پیلی به نیم پیل دیگر انجام می‌گیرد. ارتباط دو نیم پیل از طریق پل نمکی صورت می‌گیرد. هم زمان با عبور از مدار خارجی پیل ، آنیونها و کاتیونهای درون پل نمکی به ترتیب به داخل نیم پیلهای آندی و کاتدی وارد می‌شوند. در صورتی که الکترولیت در دو نیم پیل از یک نوع باشند، دیگر پل نمکی نیاز نخواهد بود.

وسایل لازم

یک زنگ با ولتاژ پایین ، یک لیمو ترش (و میوه‌های مختلف دیگر) ، یک مولتی متر و الکترودهایی از مس و روی ، با ابعادی که بتوان آنها را داخل لیمو ترش قرار داد.

توضیح

برای ساختن یک باتری لیمو ترش ، الکترودهای مس و روی را داخل لیمو ترش تحت زاویه 90 درجه قرار دهید. ولتاژ باتری می‌تواند با استفاده از نیروی محرکه ی الکتریکی (E) و مقاومت داخلی (r) توسط رابطه V=E-ir محاسبه ‌شود، که نشان می‌دهد ولتاژ به جریان الکتریکی (i) بستگی دارد. اگر ولتاژ همه الکترودها را با یک مولتی متر اندازه بگیرید، نیروی محرکه الکتریکی E را اندازه گرفته‌اید. زیرا جریان عبوری ناچیز است. اگر مولتی متر را به یک جریان مرجع و همچنین به دو سر باتری متصل کنید، اتصال کوتاه خواهد شد. در این مورد جریان خوانده شده imax=E/r خواهد بود. زیرا V ولتاژ بین دو سر باتری صفر است. مقاومت داخلی باتری را می‌توان از فرمول r=E/imax محاسبه کرد.

باید به این نتیجه برسید که باتری لیمو ترش نیرو محرکه الکتریکی کمتر از یک ولت و مقاومت داخلی چند هزار اهم دارد، که مانند هر باتری ، اگر برای مدت کمی‌ اتصال کوتاه برقرار کنید، ساختار باتری تغییر کرده و باعث می‌شود imax کاهش و r افزایش یابد. یک باتری لیمو تازه آماده کنید، و آن را به یک زنگ با ولتاژ پایین ، متصل کنید. باتری باید بتواند یک صدای قابل شنیدن در زنگ تولید کند. می‌توانید این آزمایش را به میوه‌های دیگری به جای لیمو امتحان کنید و ببینید که چه صدایی تولید می‌کنند.

باتری انسانی

برای ساخت یک باتری لازم نیست که حتما الکترولیت مورد استفاده یک میوه باشد. الکترولیت باتری شما می‌تواند یک محلول مشخص باشد. در این صورت شما می‌توانید یک ولتاژ قابل اندازه گیری تولید کنید. البته فقط در صورتی که الکترودها از جنس متفاوت باشند. در این حالت دو سر ولت متر را به صفحات مس و روی وصل کنید. هر یک از دستهایتان را روی یکی از صفحات قرار دهید. ولت متر باید حدود 0.7 ولت را نشان دهد.

فلزات مختلف ، مقادیر مختلفی به دست خواهند داد که بستگی به پتانسیل الکتروشیمیایی فلزات دارد. اگر به جای صفحه روی دومین صفحه را نیز مس قرار دهید و هر دست را روی یک صفحه بگذارید، ولت متر صفر را نشان خواهد داد. پس برای ساختن باتری ، دو فلز مختلف نیاز است. برای اینکه باتری کار کند، سطح دستهایتان باید یونهای زیادی داشته باشند (که معمولا چنین است).

اگر تیغه‌هایی از مس و روی در یک لیوان آزمایشگاهی یا یک شیشه دهان گشاد آب مقطر قرار داده شوند، ولتاژ خوانده شده صفر خواهد بود و نشان می‌دهد که برای یک باتری وجود یک الکترولیت (یونها در محلول) به همان اندازه ضروری است که دو فلز مختلف ضروری است.




نوع مطلب : عجایب فیزیکی، 
برچسب ها :
لینک های مرتبط :


شنبه 10 فروردین 1392 :: نویسنده : محمد حسین والی

دیدکلی

اصولا کاری که در تمام عمر هر روز دهها هزار بار انجام می‌دهیم، باید برایمان کاملا روشن و معلوم باشد. معمولا اینگونه فکر می‌کنند. اما این فکر در همه موارد درست نیست. بهترین مثال برای صحت این ادعا قدم و دو است. آیا چیزی هست که ما بیش از این دو حرکت با آن آشنا باشیم؟ به راستی فیزیک راه رفتن چیست؟ راه رفتن و دویدن چه فرقی با هم دارند؟ آیا ما در همین راه رفتن کار انجام می‌دهیم؟

فیزیک راه رفتن (قدم)

فرض کنید که فردی روی یک پا ، مثلا پای راست ایستاده است. در نظر خود مجسم کنید که او پاشنه پایین را بلند می‌کند و در همان موقع ، بدنش را به جلو خم می‌کند (در این حین آدم در حال حرکت ، برای جدا شدن از محل اتکا خود ، علاوه بر وزنش ، فشاری معادل 20 کیلوگرم بر متر مربع بر سطح اتکا وارد می‌آورد، که از اینجا نتیجه می‌شود که آدم در حال حرکت بیشتر از آدم ایستاده ، به زمین فشار وارد می‌کند.). او هنگامی که پاشنه پایش را بلند می‌کند و بدن خود را به جلو خم می‌کند، از حال تعادل خارج می‌شود و باید مجددا شرایط تعادل برای او فراهم شود.

یعنی مرکز جرم او در امتداد یک خط قائم که عمود بر سطح اتکا او است، قرار گیرد. پس برای اینکه از افتادن جلوگیری کند (حفظ تعادل) فورا پای چپ او که در هوا مانده بود، به سرعت به جلو حرکت می‌کند بطوریکه خط قائم در داخل سطحی واقع می‌شود که از خطوط اتصال نقاط اتکا هر دو پا ایجاد شده است. بدین ترتیب از نو تعادل برقرار شده و آدم یک قدم برداشته است. آدمی می‌تواند در این حالت بسیار خسته کننده باقی بماند.

اما اگر بخواهد به حرکت خود ادامه دهد، بدنش را باز هم به جلو خم می‌کند و چون در این حال از وضع تعادل خارج می‌شود، برای جلوگیری از خطر افتادن ، از نو پایش را به جلو می‌برد. اما حالا دیگر نه پای چپ ، بلکه پای راست را برداشته و در نتیجه یک قدم دیگر برداشته است و به همین ترتیب قدمهای بعدی را بر می‌دارد. بنابراین راه رفتن چیزی نیست جز یک رشته افتادنهای پی‌درپی به جلو که با گذاشتن پای عقب به جلو و تکیه بر آن از افتادنها جلوگیری شده است.

بررسی فیزیولوژیکی قدم

فرض کنید قدم اول برداشته شده است. در این لحظه پای راست هنوز با زمین تماس دارد و پای چپ روی زمین گذاشته می‌شود. اما اگر قدم خیلی کوتاه نباشد، پاشنه پای راست باید کمی بلند شود. زیرا این بلند شدن پاشنه است که به بدن امکان می‌دهد به جلو خم شود و تعادل را بر هم زند. قبل از همه ، پاشنه پای چپ به زمین می‌رسد.

وقتی پس از پاشنه ، تمام کف پای چپ روی زمین قرار گرفت، پای راست کاملا به هوا بلند می‌شود. در همان وقت پای چپ که از زانو کمی خم شده بود، بوسیله انقباض عضله سه سر ران ، راست می‌شود و برای یک لحظه به حالت قائم در می‌آید. این عمل به پای راست (پای راست) ، امکان می‌دهد که بدون تماس با زمین به دنبال بدن به جلو حرکت کند و درست در لحظه لازم برای قدم بعدی ، پاشنه‌اش به زمین برسد.

فرق راه رفتن و دویدن

تفاوت دو با راه رفتن در این است که هنگام دویدن ، پایی که روی زمین قرار دارد، در نتیجه انقباض ناگهانی عضلات به شدت راست می‌شود و بدن را به جلو می‌اندازد. بطوریکه بدن در یک لحظه بطور کلی از زمین جدا می‌شود و بعد روی پای دیگر به سرعت به زمین می‌آید. این پا در مدتی که بدن در هوا بود به سرعت به جلو آورده شده است. بدین ترتیب ، دویدن عبارت از تعدادی پرشهای پی‌درپی از روی یک پا به پای دیگر است.

آیا هنگام راه رفتن کاری انجام می‌شود؟

برخی تصور می‌کنند هنگام راه فتن کاری انجام نمی‌شود. چون هنگام راه رفتن در یک مسیر افقی جابجایی به صورت افقی است و نیروی وارد بر انسان وزن است (با صرف نظر کردن از اصطکاک). پس با توجه به فرمول W=F.d=Fd cosθ چون جابجایی و نیروی وزن بر هم عمودند، پس کار انجام یافته صفر است. ولی این توجیه درست نیست.

زیرا هنگام راه رفتن (افتادنهای پی‌درپی) مرکز ثقل بدن انسان در هر قدم چند سانتیمتر جابجا می‌شود. پس کار انجام یافته مخالف صفر خواهد بود. می‌توان حساب کرد که کار هنگام راه رفتن معادل یک پانزدهم کاری است که برای بلند کردن بدن انسان به ارتفاعی مساوی با راهی که پیموده است، لازم می‌باشد.




نوع مطلب : عجایب فیزیکی، 
برچسب ها :
لینک های مرتبط :


شنبه 10 فروردین 1392 :: نویسنده : محمد حسین والی


( کل صفحات : 4 )    1   2   3   4   
 

ابزار هدایت به بالای صفحه

ابزار وبمستر

چاپ این صفحه